3D프린팅 기술을 이용해 피부암 수술을 할 때 병변 부위만 정확히 제거해 불필요한 절제를 줄이고, 재발 위험은 낮출 수 있게 됐다.
서울아산병원 성형외과 최종우·융합의학과 김남국 교수팀은 피부암 환자의 병변 부위를 입체적으로 보여주는 환자 맞춤형 3D 피부암 수술 가이드를 최초로 개발했다. 연구팀에 따르면 컴퓨터 단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI)에서 확인 가능한 침윤성 암을 수술할 때 이 가이드를 활용하면 절제 부위를 정확히 알 수 있어 정밀 수술이 가능하다.
수술 당일 마취된 환자의 얼굴에 3D 피부암 수술 가이드를 씌우면 환자의 코와 귀 형상에 맞춰 피부에 정확히 안착해 피부 속 종양 부위를 입체적으로 보여준다. 집도의는 이 가이드를 따라 종양 크기에 맞는 절제 범위를 여러 군데 표시해 암 병변을 세밀하게 제거할 수 있다.
피부암은 종류가 매우 다양하고 환자마다 진행 상태도 각기 다르다. 따라서 피부암 수술을 할 때 정상 피부는 최대한 보존하면서 재발 가능성을 줄이려면 환자에게 맞는 절제 범위를 정확히 결정해야 한다. 특히 안면부에 피부암이 생긴 경우 최소 절제로 종양만 정확히 떼어내야 수술 후 심미적인 효과를 높일 수 있다.
기존 피부암 수술은 주로 모즈 미세도식과 피막 절제 방식으로 진행돼 왔다. 모즈 미세도식 수술(Mohs surgery)은 정상 피부의 절제를 최소화할 수 있지만 수술이 오래 걸려 비교적 작은 크기의 피부암에 적용된다. 피막 절제술은 피부에 나타난 병변 형상에 의존해 진행되므로 신경관이나 연골, 배아 융합 평면을 따라 깊게 형성된 피부암은 고려하기 어렵다.
한계를 보완하고자 연구팀은 피부암 환자의 CT와 MRI 검사에서 얻은 정보를 바탕으로 환자의 피부와 병변을 3차원으로 모델링했다. 이후 병변 모양을 표면에 수직으로 투사해 정확한 절제 범위를 확보한 뒤 3D 프린터로 절제 가이드를 출력했다. 검사를 통해 침범 부위가 확인된다면 병변의 가로세로 폭, 깊이까지 고려할 수 있어 정확한 절제 범위 설정이 가능했다.
연귀팀이 개발한 3D 프린팅 수술 가이드는 2019년 12월 식약처로부터 의료용 가이드로 승인 받았으며, 이와 동시에 피부암 부분절제와 유방암, 신장암, 대동맥 재건 수술의 적용과 유효성을 검증하기 위한 임상연구가 시작돼 현재 활발히 진행되고 있다.
최종우 교수는 “3D 프린터를 활용해 각종 영상에서 병변이 보이는 일정 크기 이상의 피부암 절제 수술을 하면 정확한 절제 연을 확보할 수 있기 때문에 정상 피부를 보존하면서 재수술이나 재발 가능성을 낮출 수 있다”며 “또한 심미적인 효과를 증진할 수 있어 수술 후 환자의 삶의 질 향상에도 크게 기여한다”고 말했다.
김남국 “이번 연구는 피부암을 정확히 절제할 수 있는 3D 프린팅 수술 가이드를 제작하고 정교한 신체 팬텀을 통해 정확성을 평가한 데 의의가 있다”며 “향후 환자 맞춤형 3D 프린팅 의료기기를 다양한 영역에 적용해 환자와 의사에게 도움이 될 수 있도록 관련 연구를 지속해나가겠다”고 말했다.
이번 연구는 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 최근 개재됐다.